專利名稱：基于背景墻技術(shù)的智能饋線模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種饋線模塊，具體而言涉及一種基于背景墻技術(shù)的標(biāo)準化智 能饋線模塊。
背景技術(shù)：
隨著IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，變電站的設(shè)備正在向著數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。 數(shù)字化變電站的主要特點是一次設(shè)備智能化和二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。以光電互感器、電子式 互感器等非傳統(tǒng)互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)電磁式互感器，利用合并單元MU同步采集非傳統(tǒng)互感 器輸出的數(shù)字信號并按IEC61850標(biāo)準規(guī)定的格式發(fā)送給保護測控設(shè)備，利用智能開關(guān)技 術(shù)將斷路器控制功能就地化，從而實現(xiàn)了一次設(shè)備的智能化。以交換式以太網(wǎng)交換機和 光纜組成的過程取代了以往的二次電纜和回路，實現(xiàn)了二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化。對于變電站設(shè)備的監(jiān)控和保護的自動化屬于變電站技術(shù)的一個重要領(lǐng)域。 IEC61850標(biāo)準是國際電工委員會(IEC)發(fā)布的變電站自動化系統(tǒng)標(biāo)準。公開號為 CN101431230A的中國專利申請公開一種基于IEC61850的變電站集成保護系統(tǒng)，用以判 斷變電站中是否有電力元件發(fā)生故障，以及在發(fā)生故障時采取一系列的隔離措施。除了 變電站主控設(shè)備，變電站的輔助設(shè)備也需要采取相應(yīng)的保護。申請人的另外一項中國專 利申請(公開號CN101127456A)公開了一種變電站輔助設(shè)備智能管理系統(tǒng)，設(shè)備維護人 員利用所述系統(tǒng)能夠全面監(jiān)控變電站的輔助設(shè)備，從而對故障可以及時處理。隨著變電站規(guī)模的不斷擴大，變電站中的電力元件也不斷增加，相應(yīng)的監(jiān)測電 路元件也不斷增加。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的饋線模塊100。其中，饋線模塊100的前面 板有若干開關(guān)101，開關(guān)所控制的線路均由監(jiān)控電路102監(jiān)控?？梢钥闯?，監(jiān)控電路元件 的放置具有相當(dāng)大的隨意性，各種線路的擺放比較雜亂，從而增加了安全隱患。因此對 于各種電力元件及相應(yīng)的檢測電路的模塊化和標(biāo)準化，不僅有利于安裝和調(diào)試，對于日 后的維護和檢修也有著重要的意義。授權(quán)公告號為CN201118114Y的實用新型披露了一種電力饋線標(biāo)準化模塊，包 括機柜、機柜內(nèi)的MCB開關(guān)、漏電傳感器、母排、接線端子以及信號線，各部件之間采 用拔插式結(jié)構(gòu)，方便安裝和維護。上述實用新型中，對于電路的檢測和保護只有漏電傳感器部件，而現(xiàn)在的監(jiān)測 保護電路愈來愈多樣化并向著智能化的方向發(fā)展，因此在上述標(biāo)準化的饋線模塊的基礎(chǔ) 上，需要做進一步的改進。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有技術(shù)的問題之一是，現(xiàn)有技術(shù)中不存在一種標(biāo)準化的饋線模塊，使得對饋 線的安裝和維護變得簡單和安全?，F(xiàn)有技術(shù)的問題之一是，饋線模塊的設(shè)計必須等變電站的布置圖完成后，再依 據(jù)變電站的布置圖設(shè)計相應(yīng)的饋線模塊，從而使得整個變電站的設(shè)計、生產(chǎn)和安裝的效率降低。針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型提供一種基于背景墻技術(shù)的智能饋線模 塊，以克服上述技術(shù)問題。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種饋線模塊，包括通訊端子、具有用戶出線端子的多個開關(guān)、多個出線單 元和智能電路，其特征在于，還包括具有前面板和后面板的背景墻，所述背景墻還包括 設(shè)置在所述后面板內(nèi)側(cè)的固定槽和位于形成于所述前面板與后面板之間的內(nèi)部空間的兩 側(cè)的導(dǎo)軌；其中，所述用戶出線端子和所述通訊端子設(shè)置在所述后面板上，所述開關(guān)安裝在 所述前面板上，所述出線單元安裝在所述導(dǎo)軌上；所述智能電路安裝在所述固定槽上。所述背景墻還包括用于將多個饋線模塊固定在一起的固定件。所述多個開關(guān)的類型不一致。所述智能電路接收來自所述通訊端子的遙控信號，控制相應(yīng)的開關(guān)的分合狀 態(tài)。所述智能電路包括Flash存儲介質(zhì)，所述Flash存儲介質(zhì)記錄所述電路數(shù)據(jù)和/或 所述監(jiān)控數(shù)據(jù)。所述智能電路定期檢查所述饋線模塊，或根據(jù)來自所述通訊端子的控制信號檢 查所述饋線模塊。所述出線單元采集所述用戶出線端子對應(yīng)的線路的參數(shù)，并將電路數(shù)據(jù)輸出至 所述智能電路；所述智能電路分析所述電路數(shù)據(jù)，監(jiān)控所述用戶出線端子對應(yīng)的線路并 產(chǎn)生監(jiān)控數(shù)據(jù)，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)輸出至所述通訊端子。所述智能電路至少具備以下功能之一開關(guān)位置及事故跳閘報警功能；電流采 集及過負荷告警功能；漏電流采集及越限告警功能；通信功能。所述出線單元內(nèi)設(shè)置有出線線纜、信號燈以及電路采集傳感器。所述饋線模塊還包括母排，背景墻還包括固定在所述內(nèi)部空間內(nèi)的托架，所述 母排安裝在所述托架上并向所述饋線模塊提供電力。本實用新型利用模塊化的設(shè)計思想，使得整個智能饋線模塊可以實現(xiàn)標(biāo)準化流 水線式的生產(chǎn)，進一步，生產(chǎn)過程與變電站的設(shè)計無關(guān)。當(dāng)變電站的布置圖設(shè)計完成 后，只需要選擇不同型號的模塊現(xiàn)場組裝，即可實現(xiàn)相應(yīng)的功能。因此，本實用新型使 得設(shè)計、生產(chǎn)、安裝的效率大大提高。本實用新型的智能饋線模塊對外的接口只有用戶接線端子和通訊接口，無需更 多的接線，將強電和弱電部分徹底隔離，極大地方便了用戶和設(shè)備維護人員。本實用新 型的智能饋線模塊因其內(nèi)部標(biāo)準化的布線和標(biāo)準化的組件設(shè)計，大大方便了維護過程， 并且整個維護過程的安全系數(shù)大大提高。本實用新型通過科學(xué)合理的設(shè)計，使得整個模塊的機械負載性能、密封性能、 抗電磁干擾能力完全符合在戶外穩(wěn)定工作的要求。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中[0026]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的饋線模塊的示意圖；[0027]圖2為本實用新型的實施例的模塊示意圖[0028]圖3為本實用新型的實施例的立體圖；[0029]圖4為本實用新型的實施例的俯視圖；[0030]圖5為本實用新型的實施例的正視圖；[0031]圖6為本實用新型的實施例的側(cè)視圖；[0032]圖7為本實用新型的實施例的后視圖；[0033]圖8為圖5中沿A-A的剖視圖；[0034]圖9為圖5中沿B-B的剖視圖；[0035]圖10為通訊端子的各端口示意圖；[0036]圖11為實現(xiàn)遙控功能的電路圖。
具體實施方式
圖2示出了背景墻的模塊化示意圖。若干開關(guān)置于背景墻的前面板。母排等事 故幾率較小的器件置于背景墻的內(nèi)部。每一個開關(guān)與一相應(yīng)的出線單元相連，出線單元 的一路輸出為用戶出線端子，用戶若要用電，則將插頭插入某一路用戶出線端子，即可 實現(xiàn)供電；此外，出線單元可以采集電流的若干參數(shù)，出線單元的另一路輸出至背景墻 內(nèi)的智能電路，將采集到的與電流的參數(shù)相關(guān)的模擬信號提供給智能電路。智能電路分 析該模擬信號，并將分析結(jié)果以數(shù)字信號輸出至通訊端子。通訊端子可以與遠端監(jiān)控主 機連接。圖3-7分別示出了本實用新型的實施例的立體圖、俯視圖、正視圖、側(cè)視圖和 后視圖，同一部件在圖中的標(biāo)號一致。如圖3-7所示，201為開關(guān)，202為母排，204為 智能電路，205為用戶出線端子，206為通訊端子。本實施例的開關(guān)類型一致。在另一 實施方式中，前面板1上容納了類型不一致的多個開關(guān)，例如可以同時容納塑殼開關(guān)和 微斷開關(guān)。圖8-9分別示出了圖5中沿A-A、B_B方向的剖面圖。整個背景墻3的材質(zhì)由 鈑金件和方鋼組接而成。開關(guān)201的主體部分固定于背景墻3的內(nèi)部空間中的前部，用 戶可以通過開關(guān)201暴露在前面板1的部分控制線路的供電。出線單元203固定于背景 墻3的側(cè)面的導(dǎo)軌(未示出)上，并通過螺栓加以固定。智能電路204固定于背景墻3 的后面板2內(nèi)側(cè)的固定槽(未示出)上。通訊端子206位于后面板2的底部。多個出線 端子205有序排列在后面板2上。背景墻3內(nèi)中間還有若干托架，母排通過螺栓固定在 其上。本實用新型的模塊中前面板的開關(guān)的數(shù)量和類型都可以依據(jù)客戶需求而定。進 一步，本實用新型的模塊可以按照堆積木方式堆積，并利用位于模塊四角的固定件通過 機械方式例如螺栓固定，從而方便了用戶使用。在一個實施例中，申請人將三個標(biāo)準饋 線模塊放置在一起。標(biāo)準屏(寬800mm*深600mm*高2260mm)放置標(biāo)準饋線模塊3 個。在保證屏下300mm空間空余，屏頂部150mm空間空余情況下，可配置250A以下 塑殼開關(guān)24回，或63A以下3p微斷開關(guān)48回，2p微斷開關(guān)64回。滿足要能放置較多 數(shù)量開關(guān)要求。[0041]本實用新型的智能饋線模塊對外的接口只有用戶接線端子和通訊接口，無需更 多的接線，將強電和弱電部分徹底隔離，極大地方便了用戶和設(shè)備維護人員。發(fā)明名稱 所稱的“背景墻”即指這種具有承載和隔離功能的組件。本實用新型的智能饋線模塊因 其內(nèi)部標(biāo)準化的布線和標(biāo)準化的組件設(shè)計，大大方便了維護過程，并且整個維護過程的 安全系數(shù)大大提高。由于標(biāo)準化的設(shè)計，整個智能饋線模塊可以實現(xiàn)標(biāo)準化流水線式的生產(chǎn)，進一 步，生產(chǎn)過程與變電站的設(shè)計無關(guān)。當(dāng)變電站的布置圖設(shè)計完成后，只需要選擇不同型 號的模塊現(xiàn)場組裝，即可實現(xiàn)相應(yīng)的功能。因此，本實用新型使得設(shè)計、生產(chǎn)、安裝的 效率大大提高。出線單元內(nèi)置出線線纜、信號燈、電量采集傳感器等設(shè)備，用于收集用電線路 的狀態(tài)。當(dāng)有一路用戶出線端子接入時，打開前面板與用戶出線端子對應(yīng)的開關(guān)，即可 實現(xiàn)對該條線路的監(jiān)測。若某一路出線單元出現(xiàn)問題，需要更換出線單元。只需要先將前面板的開關(guān)斷 開，整個線路即處于無電狀態(tài)。然后將螺絲擰松，取下出線單元即可?？梢?，對于出線 單元的維護非常簡單。智能電路模塊可以實現(xiàn)對電流的全方位的監(jiān)控，例如可實現(xiàn)開關(guān)位置及事故跳 閘報警、直流漏電流采集及越限告警。本實施例的智能電路還包括掉電不丟失信息的Flash存儲介質(zhì)。當(dāng)智能電路處 于工作狀態(tài)時，可以將監(jiān)控數(shù)據(jù)自動記錄在Flash中，若日后需要重新查看當(dāng)日的數(shù)據(jù)， 只需在遠端主機上調(diào)用即可。因此，若通訊端子出現(xiàn)任何問題，或者需要重現(xiàn)事故現(xiàn)場 時，該功能可以發(fā)揮作用。本實施例的智能電路內(nèi)部還設(shè)置了自檢。當(dāng)設(shè)備置于戶外或在惡劣的條件下運 行時，智能電路的硬件中存儲的一些數(shù)據(jù)可能發(fā)生不可預(yù)期的變化。為了提高監(jiān)控的可 靠性，智能電路會將存儲的數(shù)據(jù)做一些校驗運算，以確保存儲的數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)變化。自 檢可以是定期的，也可以由遠程主機設(shè)定。下面描述通訊端子的接口。本實施例采用RS485通信端子。如圖10所示，其 中1、2端子為RS485的A線，3、4端子為RS485的B線，5、6端子屏蔽地端子。在 信息傳輸過程中采用標(biāo)準異步RS485半雙工模式，不再贅述。當(dāng)監(jiān)控主機與通訊端子相連后，智能電路模塊可與監(jiān)控主機件實現(xiàn)遠程通訊。 監(jiān)控主機可以遠程召喚“報警事件狀態(tài)”、“故障事件狀態(tài)”、“開關(guān)量狀態(tài)”。監(jiān)控 主機可以實時地測量單相電流實時測量值；監(jiān)控主機可以遠程查看設(shè)置在智能電路內(nèi)的 預(yù)設(shè)值，例如時鐘、電流閾值等等，并且可以遠程修改這些預(yù)設(shè)值。在本實施例中，監(jiān)控主機還可以遙控智能電路，對前面板上的開關(guān)進行遙控分 合閘。對于塑殼開關(guān)，會在塑殼開關(guān)旁直接配置操作機構(gòu)，以實現(xiàn)分合閘控制。對于微 斷開關(guān)，使用微斷開關(guān)串聯(lián)接觸器實現(xiàn)分合閘控制，其中微斷開關(guān)平時處于常態(tài)合閘位 置，起短路保護作用，接觸器起分合電路作用。如圖11所示，當(dāng)智能電路通過通訊端子 接受遙控命令后，驅(qū)動合閘繼電器(即指常態(tài)處于開狀態(tài)的繼電器)或分閘繼電器動作， 導(dǎo)致接觸器線圈帶電或失電，從而引發(fā)接觸器觸點閉合或分開，實現(xiàn)上述的遙控分合閘 功能。[0051]下面簡要介紹背景墻的設(shè)計。由于在很多應(yīng)用環(huán)境中，一般來說，背景墻有鈑 金件和方鋼組接而成。設(shè)計中，通過ProE建模，然后用ANSYS分析的辦法進行分析。 由于背景墻將被置于戶外，在設(shè)計還要考慮背景墻的異物防護性能(IP性能)以及電磁兼 容性能。本實用新型的優(yōu)選實施例滿足如下標(biāo)準(下述標(biāo)注使用“標(biāo)準名稱-年號簡介” 方式，若無年號則表示最新標(biāo)準)GB7251.1-1997低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備；GB/T13729-2002 遠動終端設(shè)備；JB/T9568-2000電力系統(tǒng)繼電器、保護及自動裝置通用技術(shù)條件；DL/T478-2001靜態(tài)繼電器保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件；JB/T 6214-92儀器儀表可靠性驗證實驗及測定試驗(指數(shù)分布)導(dǎo)則；GB2900.1-1982電工名詞術(shù)語基本名詞術(shù)語；GB/T 2423.1-1989電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程；GB 9254-1998信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法；GB/T14598.13-1998量度繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗，ΙΜΗζ-ΙΟΟΚΗζ脈 沖群干擾試驗；GB/T14598.9-2001量度繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗，輻射頻電磁場輻射 干擾試驗；GB/T14598。13-1998量度繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗，靜電放電干擾試驗。本實用新型的優(yōu)選實施例可在如下條件下工作戶內(nèi)使用，設(shè)備運行的周圍空氣溫度不低于-10°C，不高于+45°C，在設(shè)備停用 期間，周圍空氣溫度不低于_25°C，不高于+55°C;日平均相對濕度不超過95%，月平均 相對濕度不大于90%;運行地點無導(dǎo)電或爆炸塵埃，無腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體或蒸汽。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在 本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用 新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種饋線模塊，包括通訊端子(206)、多個開關(guān)(201)、具有用戶出線端子 (205)的多個出線單元(203)和智能電路(204)，其特征在于，還包括具有前面板(1)和 后面板(2)的背景墻(3)，所述背景墻(3)還包括設(shè)置在所述后面板(2)內(nèi)側(cè)的固定槽和 位于形成于所述前面板(1)與后面板(2)之間的內(nèi)部空間的兩側(cè)的多個導(dǎo)軌；其中，所述用戶出線端子(205)和所述通訊端子(206)設(shè)置在所述后面板(2)上，所 述開關(guān)(201)安裝在所述前面板(1)上，所述出線單元(203)安裝在所述導(dǎo)軌上；所述智 能電路(204)安裝在所述固定槽上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述背景墻(3)還包括用于將多個 饋線模塊固定在一起的固定件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述多個開關(guān)的類型包括塑殼開關(guān) 和微斷開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述智能電路(204)接收來自所述 通訊端子(206)的遙控信號，控制相應(yīng)的開關(guān)(201)的分合狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述智能電路(204)包括Flash存 儲介質(zhì)，所述Flash存儲介質(zhì)記錄所述電路數(shù)據(jù)和/或所述監(jiān)控數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述智能電路(204)定期檢查所述 饋線模塊，或根據(jù)來自所述通訊端子(206)的控制信號檢查所述饋線模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述出線單元(203)采集所述用 戶出線端子(205)對應(yīng)的線路的參數(shù)，并將電路數(shù)據(jù)輸出至所述智能電路(204)；所述智 能電路(204)分析所述電路數(shù)據(jù)，監(jiān)控所述用戶出線端子(205)對應(yīng)的線路并產(chǎn)生監(jiān)控數(shù) 據(jù)，并將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)輸出至所述通訊端子(206)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述出線單元(205)內(nèi)設(shè)置有出線 線纜、信號燈以及電路采集傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋線模塊，其特征在于，所述饋線模塊還包括母排(202)， 所述背景墻還包括固定在所述內(nèi)部空間內(nèi)的托架，所述母排(202)安裝在所述托架上并 向所述饋線模塊提供電力。
專利摘要一種基于背景墻技術(shù)的智能饋線模塊，包括通訊端子、多個開關(guān)、具有用戶出線端子的多個出線單元和智能電路，還包括具有前面板和后面板的背景墻，所述背景墻還包括設(shè)置在所述后面板內(nèi)側(cè)的固定槽和位于形成于所述前面板與后面板之間的內(nèi)部空間的兩側(cè)的多個導(dǎo)軌；其中，所述用戶出線端子和所述通訊端子設(shè)置在所述后面板上，所述開關(guān)安裝在所述前面板上，所述出線單元安裝在所述導(dǎo)軌上；所述智能電路安裝在所述固定槽上。本實用新型的饋線模塊可以實現(xiàn)標(biāo)準化流水線式的生產(chǎn)，將強電和弱電部分徹底隔離，并通過科學(xué)合理的設(shè)計，能在戶外穩(wěn)定工作。
文檔編號H02G5/00GK201797238SQ201020128868
公開日2011年4月13日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者冷旭東, 呂剛, 羅德勝 申請人:深圳市泰昂能源科技股份有限公司